1

Dr. Ir. E. A. Gani, M.Eng

DTM UI

Laboratorium Teknologi ManufakturDepartemen Teknik MesinUniversitas Indonesia

G.Kiswanto, et.all@SNIKTI.2007

Dr. Ir. G. Kiswanto, M.Eng

A. Mujahid

Priadhana

E. Aditya

Pengembangan Sistem-CAM (Computer-Aided Manufacturing) berbasis

Model Faset 3D untuk Pemesinan Multi-Axis dengan Simulasi Pergerakan Pahat

2

Laboratorium Teknologi ManufakturDepartemen Teknik MesinUniversitas Indonesia

DTM UI

G.Kiswanto, et.all@SNIKTI.2007

Topik

1. Sistem-CAM berbasis model faset 3D

2. Arsitektur sistem-CAM berbasis model faset 3D

3. Interferensi model pahat dan model faset

4. Proyeksi model faset dan model pahat

5. Metode simulasi pergerakan pahat berbasis VTK

6. Implementasi

7. Kesimpulan

3

Laboratorium Teknologi ManufakturDepartemen Teknik MesinUniversitas Indonesia

DTM UI

G.Kiswanto, et.all@SNIKTI.2007

Sistem-CAD Sistem-CAM

SolidParametric

Sistem CAM berbasis model faset 3D

4

Laboratorium Teknologi ManufakturDepartemen Teknik MesinUniversitas Indonesia

DTM UI

G.Kiswanto, et.all@SNIKTI.2007

Model FasetParametric - Solid

Sistem-CAMSistem-CAD

Sistem CAM berbasis model faset 3D (cont’d)

5

Laboratorium Teknologi ManufakturDepartemen Teknik MesinUniversitas Indonesia

DTM UI

G.Kiswanto, et.all@SNIKTI.2007

MMI (Man-Machine Interface)

TOOL PATH GENERATION - Pembuat lintasan pahat pemesinan kasar dan akhir untuk 3-axis dan 5-axis- Pendeteksi dan penghilang interferensi model pahat dan model faset- Optimasi orientasi pahat- ...

TOOL PATH PLANNING- Pengenal region permukaan model faset - Pemilih strategi pemesinan frais/milling : > Pemesinan 3-axis, 5-axis > Pola pemesinan > Segmentasi area dan arah pemesinan > ....

SIMULATION- Simulasi lintasan pahat - Simulasi pergerakan pahat pada model faset- ...

DATABASE

- Deskripsi model faset- - Deskripsi strategi pemesinan- Deskripsi lintasan pahat- Deskripsi proses pemesinan- Deskripsi interface- ...

Deskripsi model pahat

KERNEL

SISTEM-CAM

TRIANGULATION - Pendeteksi & pemisah model - Pendeteksi kurvatur- Pendeteksi batas model- Pembuat triangulasi- ...

Gambar : a) Alur input-output sistem-CAM yang dikembangkan, b) Arsitektur sistem-CAM

a) b)

Arsitektur Sistem CAM berbasis model faset 3D

6

Laboratorium Teknologi ManufakturDepartemen Teknik MesinUniversitas Indonesia

DTM UI

G.Kiswanto, et.all@SNIKTI.2007

FL

TL

NL

G

H

I

I=titik singgung pada VERTEX dari segitiga

cc-point

C

u

P

FL

TL

NL

H I

T

T=titik singgung pada SISI dari segitiga

cc-point

C

G

P

u

FL

TL

NL

G

H

IT

T=titik singgung pada muka Bidang segitiga

cc-point

C

u

P

Gambar : a) Pembuatan lintasan pahat pada model faset, b) 3 dari 5 kemungkinan interferensi -

antara pahat dan model faset

a)

b)

Interferensi model pahat dan model faset

7

Laboratorium Teknologi ManufakturDepartemen Teknik MesinUniversitas Indonesia

DTM UI

G.Kiswanto, et.all@SNIKTI.2007

Gambar : a) Proyeksi model faset pada bidang proyeksi, b) segitiga dalam bucket

a) b)

Proyeksi model faset dan lokalisasi faset (bucketing)

8

Laboratorium Teknologi ManufakturDepartemen Teknik MesinUniversitas Indonesia

DTM UI

G.Kiswanto, et.all@SNIKTI.2007

FLC

u

Pα

βNL

R

Model Faset

Area kemungkinan interferensi

Area Interferensi

Bidang potong

Cc-curveModel Faset

Area Kemungkinan Interferensi

Vektor proyeksi pahat

Bidang Proyeksi

a) b)

Gambar : Proyeksi model pahat pada bidang proyeksi untuk mendptkan kemungkinan interferensi

Proyeksi model pahat

9

Laboratorium Teknologi ManufakturDepartemen Teknik MesinUniversitas Indonesia

DTM UI

G.Kiswanto, et.all@SNIKTI.2007

Gambar : 6 titik pembentuk area yang mungkin tjd interferensi (gouging)

Bucket yang berpotongan dengan proyeksi pahat

Proyeksi pahat yang diperluas

Proyeksi model pahat (cont’d)

10

Laboratorium Teknologi ManufakturDepartemen Teknik MesinUniversitas Indonesia

DTM UI

G.Kiswanto, et.all@SNIKTI.2007

1. Visualisasi model pahat : vtkLinesource, vtkTubefilter

2. Visualisasi lintasan pahat : vtkPoints, vtkPolyVertex, vtkUnstructuredGrid

3. Visualisasi pergerakan pahat : looping vtkLinesource

Algoritma simulasi dibagi dalam 3 tahap :

VTK (visualisation Tool Kit) � Library open source dan tersedia bebas untuk computer graphics 3D, image processing

memerlukan tambahan class untuk visualisasi

Metode simulasi pergerakan pahat berbasis VTK

11

Laboratorium Teknologi ManufakturDepartemen Teknik MesinUniversitas Indonesia

DTM UI

G.Kiswanto, et.all@SNIKTI.2007

Gambar : Simulasi pergerakan roughing (pemesinan awal)

Implementasi

Gambar : model faset produk

12

Laboratorium Teknologi ManufakturDepartemen Teknik MesinUniversitas Indonesia

DTM UI

G.Kiswanto, et.all@SNIKTI.2007

Implementasi (cont’d)

Gambar : Simulasi pergerakan finishing (pemesinan akhir)

13

Laboratorium Teknologi ManufakturDepartemen Teknik MesinUniversitas Indonesia

DTM UI

G.Kiswanto, et.all@SNIKTI.2007

Implementasi (cont’d)

Gambar : Hasil pemesinan dari sistem-CAM

14

Laboratorium Teknologi ManufakturDepartemen Teknik MesinUniversitas Indonesia

DTM UI

G.Kiswanto, et.all@SNIKTI.2007

Kesimpulan

1. Sistem-CAM yang dikembangkan berbasis model faset 3D yang merupakan rangkaian segitiga yang mendekati model CAD asli.

2. Interferensi antara model pahat dan model faset dideteksi denganmelakukan proyeksi model faset dan model pahat terhadap suatu bidang proyeksi (mis : xy).

3. Simulasi pergerakan pahat diperlukan untuk menghilangkan (mengurangi) resiko terjadinya collision (tabrakan) antara pahat dengan benda-kerja atau dengan komponen pemesinan lainnya.

4. Pengambangan metode simulasi pergerakan pahat kontinyu menggunakan VTK (Visualisation Tool Kit) dan berbasis J2SDK.

5. Data simulasi sendiri diambil dari nilai posisi dan orientasi pahat untuk setiap titik kontak pahat (cc-point).

6. CC-point didapat dengan melakukan pemotongan model faset dengan bidang potong

15

Laboratorium Teknologi ManufakturDepartemen Teknik MesinUniversitas Indonesia

DTM UI

G.Kiswanto, et.all@SNIKTI.2007

Terima Kasih